BẢNG TRA GIÁ TRỊ DÒNG ĐIỆN CỦA MỘT SỐ CHIP LED SMD THÔNG DỤNG

BẢNG TRA GIÁ TRỊ DÒNG ĐIỆN CỦA MỘT SỐ CHIP LED SMD THÔNG DỤNG

Trong thiết kế mạch LED chiếu sáng, việc chọn nguồn cho bóng led rất quan trọng sao cho vừa đảm bảo độ sáng, vừa kéo dài tuổi thọ của đèn led.

Sau đây D-vision cung cấp một số thông số của các chip led smd thông dụng, phục vụ cho các bạn tính nhanh công suất bóng led mình sử dụng. 

Còn nếu thiết kế đèn led thì các bạn nên tra datasheet của từng loại chip, từng hãng khác nhau thì thiết kế mới chính xác được.

MẠCH NGUỒN HẠ ÁP SỬ DỤNG TỤ VÀ ĐIỆN TRỞ

PHÂN TÍCH MẠCH NGUỒN HẠ ÁP BẰNG TỤ + ĐIỆN TRỞ

I. Cấu tạo mạch hạ áp bằng tụ + điện trở.

Sơ đồ cấu tạo mạch hạ áp bằng tụ và điện trở

II. Ưu nhược điểm của mạch.

1. Ưu điểm

- Gọn nhẹ, dễ làm, dễ vẽ.

- Chi phí lắp ráp thấp.

- Độ ổn định cao.

2. Nhược điểm.

- Mạch không cách ly, dễ bị giật khi sử dụng.

- Dòng điện nhỏ, phạm vi ứng dụng hạn chế.

- Điện áp đầu ra không phẳng và thay đổi theo điện áp đầu vào.

III. Phân tích và tính chọn linh kiện.

1. Bộ hạ áp tụ + điện trở

Điện áp xoay chiều 220VAC cấp vào mạch điện qua bộ hạ áp bao gồm C2 và R1 như hình trên.

- Điện trở R1 : Có tác dụng như là một điện trở xả điện cho tụ C2. (Ví dụ : Khi ta cấp điện vào mạch điện sau đó rút điện ra, lúc đó điện áp vẫn còn tích trên con tụ C2, nếu ta sờ vào đầu phích cắm thì ta sẽ bị giật do điện áp ở tụ C2 phóng ra, Vì vậy điện trở R1 sẽ là tải để triệt tiêu điện áp đó của tụ C2)

Thông thường ta chọn R1 có giá trị hàng kilo ohm. (330K, 560K, 680K....)

- Tụ điện C2 : Có tác dụng cho dòng điện xoay chiều đi qua. Tụ C2 có tính chất cản trở dòng điện vì vậy khi dòng điện đi qua C2 sẽ gây sụt áp. Tụ này có giá trị thấp nhất khoảng từ 334 trở lên (33x10^4 pF) . Tụ có giá trị càng lớn thì dòng điện đi qua càng lớn, tụ có giá trị nhỏ thì dòng điện đi qua càng nhỏ. Tại vị trí này nên chọn tụ có điện áp chịu đựng lớn hơn điện áp vào tụ ví dụ tụ 400V hoặc 630V

Vậy làm thế nào để tính được giá trị của tụ C2 và điện trở R1 ?????????????????

Ta dựa vào thực nghiệm hoặc có thể tính theo cách sau :

Ví dụ : ta cần tính toán để có được điện áp đầu ra là 12VDC, dòng điện là 10mA

Từ dòng yêu cầu là 10mA ta tính được Rc = 220/0.01=22K

Mà Rc = 1/(2*Pi*f*C)

Trong đó : Pi = 3,14

                  f = 50Hz (Tần số điện lưới)

                  C = giá trị của tụ C2 cần tìm.

Suy ra : C = 1/(2*Pi*f*Rc) = 1/(2*3.14*50*22*10^3) = 145nF.

Nhưng trên thực tế không có giá trị tụ bằng 145nF vậy ta chọn tụ có giá trị gần nhất 220nF.

2. Bộ chỉnh lưu

Bộ chỉnh lưu bao gồm 4 con diode chỉnh lưu có tác dụng chỉnh lưu điện áp xoay chiều sang điện áp 1 chiều.

Với loại mạch nguồn này không sử dụng dòng điện lớn nên ta có thể sử dụng diode dòng bé khoảng 1A như 1N4007. 

3. Bộ lọc điện áp một chiều sau chỉnh lưu.

C1 dùng để lọc điện áp một chiều sau mạch chỉnh lưu. Vì ở đây điện áp đầu vào là điện áp xoay chiều, qua chỉnh lưu vẫn còn độ gợn xoay chiều nhất định nào đó. vì vậy tụ C1 có tác dụng lọc để cho ra dòng điện 1 chiều. 

Ở đây ta chọn C1 có điện áp chịu đựng lớn hơn giá trị điện áp đầu ra của mạch (Ví dụ : điện áp đầu ra của mạch là 12V thì ta chọn điện áp của C1 sẽ là 16V hoặc 25V)

Giá trị của C1 càng lớn thì khả năng lọc càng tốt, tuy nhiên nếu chọn lớn quá thì sẽ có hiện tượng khi đánh tia lửa điện khi cắm phích điện của mạch vào điện lưới do tụ có giá trị lớn sẽ mất một dòng điện lớn để nạp cho tụ. Cho nên ta nên chọn tụ có giá trị khoảng 100 - vài trăm uF trở lại là ổn (không đến 1000uF.)

4. Điện trở tải.

Trong mạch điện bên trên R3 chính là điện trở tải. Điện trở này có vai trò như một tải giả của mạch. 

Tác dụng của R3 : - Dùng để lọc, giảm độ gợn của dòng một chiều sau chỉnh lưu

                              - Dùng để xả điện cho con tụ lọc C1.

                              - Dùng như một tải giả của mạch.

5. Điện trở gánh.

R2 được gọi là điện trở gánh, hoặc điện trở tải của mạch 

- Tác dụng của R2 là dùng để gánh (tải) áp của mạch (Cụ thể : khi ta cắm điện, dòng điện ban đầu tăng đột ngột do phải nạp cho các tụ, cung cấp cho tải. Điện áp sẽ bị sụt tại R2 vì vậy R2 có tác dụng bảo vệ cho cả mạch nguồn hạ áp này. Nếu không có R2 ở đây khi cắm điện sẽ hay xảy ra hiện tượng nổ tụ hạ áp hoặc nổ cầu chỉnh lưu.

Ngoài ra R2 còn có tác dụng giải nhiệt cho mạch, nhất là giải nhiệt cho các diode chỉnh lưu và tụ hạ áp.

6. Diode zenner.

Diode zenner là diode D2 trong hình bên trên.

Diode này có tác dụng ghim điện áp đầu ra của mạch điện. Diode có giá trị điện áp là bao nhiêu thì đầu ra có giá trị bấy nhiêu. ví dụ : 3.1V, 5.6V, 6.1V, 9.1V, 12.1V...

IV. Kết luận.

Trên đây là bài phân tích cụ thể nguyên lý cấu tạo và cách tính chọn linh kiện cho mạch nguồn hạ áp bằng tụ và điện trở, hy vọng sẽ giúp ích được cho mọi người. 

Kiến thức là vô tận, hãy share để mọi người cùng biết. 

D.vision blog.

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÈN LED CHẤT LƯỢNG

I. Cấu tạo của đèn LED

Đèn led cấu tạo gồm 3 bộ phận chính :

- Nguồn Led (Driver) : Bộ phận chuyển đổi điện áp, dòng điện để cung cấp cho chip Led

- Mắt led (Chip Led) : Bộ phận phát quang (chiếu sáng)

- Tản nhiệt (Heatsink) : Bộ phận tản nhiệt cho mắt led.

II. Hướng dẫn chọn đèn led.

1. Nguồn Led.

Nguồn Led là một trong 3 phần quan trọng của một bóng đèn LED. Nguồn Led có tác dụng chuyển đổi điện áp của lưới điện 220VAC sang điện áp một chiều với dòng phù hợp để nuôi mắt LED.

Đèn Led có tuổi thọ dài hay ngắn phụ thuộc rất lớn vào Driver. Driver phải tương thích với mắt chip LED sử dụng. Để chọn được một Driver tốt ta cần chú ý đến các vấn đề sau :

Dải điện áp đầu vào của Driver : 

Có 2 dải điện áp đầu vào cơ bản của đèn LED : 

Loại 1 :  85 - 250VAC : Loại này dùng được cả 2 mức điện áp 110VAC và 220VAC

Loại 2 :  185 - 250VAC : Loại này chỉ dùng được ở mức điện áp 220VAC

Cả 2 loại này đều sử dụng tốt ở điện lưới 220VAC tại Việt Nam, tuy nhiên để xác định được nguồn có đảm bảo hay không ta nên thắp đèn tại các mức điện áp mà nguồn có thể làm việc được trong vòng 15 phút và theo dõi công suất của đèn. Nếu công suất không đổi thì đó là nguồn tốt, nếu thắp đèn sau 15 phút mà công suất tăng hoặc giảm quá 1W thì nguồn đó không đảm bảo để sử dụng. 

Ví dụ : 

Loại 1 : 85 - 250VAC ta thử ở các mức điện áp 110VAC và 250VAC. 

Loại 2 : 185 - 250VAC ta thử ở mức điện áp 250VAC.

Kiểu đầu ra của Driver :

Trên thị trường đèn LED hiện nay có 3 kiểu nguồn cơ bản :

- Nguồn hạ áp bằng tụ và điện trở : Loại này không có biến áp cách ly nên khi ta chạm tay vào mạch bóng led có thể bị giật. Loại này điện áp đầu ra là một giải điện áp giải điện áp này phụ thuộc vào con điện trở đầu ra của mạch. Dòng điện đầu ra là không đổi, giá trị của dòng điện đầu ra là do con tụ hạ áp quyết định. (Để tính toán giá trị linh kiện và phân tích mạch, ưu nhược điểm của nguồn loại này mình xin viết vào bài sau). 

Người tiêu dùng thông thái không nên chọn bóng đèn LED sử dụng loại nguồn này vì nó sẽ làm giảm tuổi thọ của chip LED bạn sử dụng và ánh sáng của bóng led sẽ bị rung nếu ta soi trên camera hoặc một số nguồn kém chất lượng ta có thể nhìn thấy ánh sáng rung bằng mắt thường, có ảnh hưởng cho mắt.

- Nguồn tuyến tính : Loại này sử dụng biến áp tuyến tính để hạ áp và sử dụng bộ chỉnh lưu và bộ lọc để chỉnh lưu và lọc nguồn đầu ra. Loại nguồn này có điện áp đầu ra thay đổi theo điện áp đầu vào, ví dụ ta tăng điện áp xoay chiều đầu vào của mạch thì điện áp một chiều sau driver cũng tăng. hoặc ta giảm điện áp xoay chiều đầu vào thì điện áp một chiều sau driver cũng giảm. Loại này dòng điện đầu ra cũng thay đổi khi điện áp đầu vào thay đổi.

Chúng ta cũng không nên chọn loại này vì nó cũng sẽ làm giảm tuổi thọ của chip LED mà ta sử dụng.

- Nguồn xung : Chúng ta nên chọn loại Driver này. Có rất nhiều loại nguồn xung khác nhau trên thị trường hiện nay như nguồn xung nghẹt (sử dụng dao động nghẹt của 2 transistor), nguồn buck, nguồn Fly-back... Loại này có 2 kiểu đầu ra cơ bản :  Kiểu nguồn dòng (Dòng điện đầu ra cố định, điện áp thay đổi) và kiểu nguồn áp (Điện áp đầu ra cố định, dòng điện thay đổi). (Phân tích cụ thể nguồn xung, ưu nhược điểm của các loại nguồn xung mình sẽ chia sẻ vào bài viết sau.)

Trong bóng LED hiện nay đa số là sử dụng nguồn xung. Tuy nhiên đa số nguồn xung sử dụng trong bóng LED đều là loại nguồn xung đã cắt giảm mạch (loại bỏ bớt linh kiện). Vậy làm thế nào để chọn được loại nguồn xung tốt?????

Theo kinh nghiệm của tôi, nếu bạn nào không chuyên về điện tử thì chỉ cần xem trên nguồn có đầy đủ các linh kiện sau : 

1, Cầu chì : Bảo vệ mạch.(một số driver dùng điện trở giá trị thấp thay cho cầu chì)

2, Diode chỉnh lưu : Chỉnh lưu dòng điện (Diode càng to càng tốt nhé)

3, Tụ lọc : Để lọc điện đầu vào sau chỉnh lưu và lọc điện áp đầu ra trước khi cung cấp cho chip Led (Loại này cần chú ý đến giá trị, điện áp của tụ phải lớn hơn giá trị điện áp mà tụ làm việc và màu sắc của tụ - màu sắc liên quan đến tuổi thọ của tụ, thấp nhất là đen, nâu cao hơn là các màu cam, xanh lá xanh dương...) Chúng ta nên chọn các loại driver có tụ của các hãng nổi tiếng sản xuất như Aishi, Rubicon...

4, IC dao động : Nên chọn loại IC có tản nhiệt, nhiệt độ làm việc của IC trong mạch khi làm việc tầm dưới 50 độ là tốt nhất.

5, Biến áp xung : Biến áp càng to thì nhiệt lượng tỏa ra càng thấp, nhiệt độ làm việc của biến áp khi mạch làm việc dưới 50 độ là tốt nhất.

2. Tản nhiệt.

Tản nhiệt cho bóng led cũng rất quan trọng, nó quyết định rất lớn đến tuổi thọ của đèn led. Khi chip Led làm việc sẽ phát sinh ra nhiệt, nhiệt độ quá cao sẽ làm thay đổi giá trị về dòng, áp, độ sáng của chip led thậm chí làm cháy chip LED. Vì vậy cần phải có tản nhiệt để nhiệt lượng của bóng led sẽ truyền vào tản nhiệt và tỏa ra môi trường. Chip led làm việc càng mát thì tuổi thọ của chip led càng cao.

Khi chọn tản nhiệt của bóng led ta cần chú ý các vấn đề sau :

- Tản nhiệt liền khối bao giờ cũng tản nhiệt tốt hơn loại tản nhiệt bắn vít hoặc gắn keo tản nhiệt.

- Tản nhiệt không sơn dễ tản nhiệt hơn loại tản nhiệt có sơn.

- Nhiệt độ của tản nhiệt khi đèn làm việc ổn định dưới 50 độ C là tốt nhất.

3. Chip LED

Chip LED là bộ phận phát quan - quan trọng nhất của đèn LED. Hiện nay có rất nhiều loại chip LED trên thị trường như : SMD : 3014, 2835, 5050, 5630, 5730, 7070 hay COB (chip on board) Mỗi loại có thông số dòng, áp nhất định. (Mình sẽ post các thông số này vào bài viết sau)

Vậy làm sao để chọn được loại chip LED tốt. Chúng ta cần chú ý đến các vấn đề sau :

- Chất liệu cấu thành của đế chíp : bằng đồng, nhôm hay hợp kim? (Tốt nhất là Đồng)

- Dây tóc của chip LED : Theo thứ tự từ tốt đến kém (Vàng > bạc > đồng > hợp kim), tương ứng với màu (Vàng>trắng>đỏ>đen) Muốn biết màu gì các bạn dùng kính núp hoặc kính hiển vi mà soi nhé.

- Nhân chip LED : Loại này nên chọn nhân của các hãng thương hiệu như GE, EPILED, EPISTAR... (nhưng khó mà biết được). Còn cách khác nữa là các bạn dùng kính núp hoặc kính hiển vi soi lên, nếu kích thước nhân chip LED càng to thì càng tốt, càng bé thì càng kém.

III. Kết luận.

Trên đây là các điểm cần chú ý khi chọn đèn LED, mong các bạn sáng suốt lựa chọn.

Hãy là những nhà tiêu dùng thông thái, Share cho mọi người cùng biết nhé

P/s : Bạn nào muốn coppy thì mong các bạn tôn trọng tác giả, ghi rõ nguồn coppy là của D.vision Blog nhé.